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Von der DNA zu CRISPR

Stand: 08.02.2021

Illustration der Molekülstruktur der Desoxyribonukleinsäure (DNA) | Bild: picture-alliance / OKAPIA KG, Germany | Norbert Lange

Zwischen der Verleihung des Medizin-Nobelpreises für die Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der DNA und der Verleihung des Chemie-Nobelpreises für die Entwicklung der Genschere CRISPR-Cas9 liegen über 60 Jahre. Eine lange Zeitspanne, in der ein weiterer wissenschaftlicher Meilenstein der Genforschung fiel: die Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Trotz umfangreicher Forschungen weltweit sind aber auch heute noch immer viele Fragen rund um die Funktionsweise und Wechselwirkungen im Erbgut von Lebenwesen ungeklärt.

Seit 1953 ist bekannt, dass die DNS-Struktur einer Doppelhelix gleicht, einer elegant gedrehten Strickleiter. Herausgefunden haben dies James Watson und Francis Crick. Drei Jahre zuvor hatte sich der amerikanische Molekularbiologe Watson daran gemacht, die Struktur des Erbmaterials Desoxyribonukleinsäure (DNS) – auf Englisch Desoxyribonucleic acid (DNA) – zu entschlüsseln.

Im Jahr 2001 veröffentlichten Genetiker den Code des Erbguts des Menschen. Mit der Entzifferung des menschlichen Bauplans wollten die Forscher zunächst vor allem die Entstehung von (Erb-)Krankheiten verstehen.

2013 stellten schließlich die französische Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier und die US-Biochemikerin Jennifer Doudna eine revolutionäre Methode vor, Gene gezielt zu bearbeiten: die Genschere CRISPR-Cas9. Für die Entwicklung dieses Zauberkastens der Gentechnik erhielten die beiden Wissenschaftlerinnen 2020 den Nobelpreis für Chemie. Mit der Genschere, bestehend aus dem RNA-Molekül CRISPR und dem Enzym Cas9, kann das Genom von Lebewesen verändert werden, indem bestimmte Genabschnitte auf der DNA herausgeschnitten und durch andere ersetzt werden. Diese Methode, Genome Editing genannt, in der menschlichen Keimbahn anzuwenden, ist in Deutschland verboten, da dies neben vielen Chancen auch große Risiken birgt.

Nobelpreisträger James Watson | Bild: picture-alliance/dpa zum Artikel Entdeckung der Doppelhelix Die Entschlüsselung der DNA-Struktur

1953 entschlüsselten die Molekularbiologen James Watson und Francis Crick die Doppelhelix-Struktur der DNA. Ihre Entdeckung war die Grundlage für die weitere Genforschung und Techniken wie CRISPR. [mehr]


Der Direktor des Human-Genom-Projekts am Nationalen Gesundheitsinstitut der USA, Francis Collins (r.) und der Präsident des privaten US-Unternehmens Celera Genomics, Craig Venter, gaben im Juni 2000 im Weißen Haus in Washington den Durchbruch bei der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts bekannt. | Bild: picture-alliance / dpa | epa afp Naltchayan zum Artikel Erbgut des Menschen Forscher kartieren menschlichen Bauplan

Vor 20 Jahren entzifferten Genetiker das menschliche Erbgut - damals eine wissenschaftliche Sensation. Die Forscher wollten damit die Entstehung von Erbkrankheiten verstehen. Denn das Genom enthält alle Informationen des Lebens.   [mehr]


DNA | Bild: picture-alliance/dpa zum Artikel Die Genschere CRISPR-Cas9 Genome Editing - Eingriff in die Keimbahn

Ein Zauberkasten in der Gentechnik: Mithilfe einer Genschere kann das Genom von Lebewesen verändert werden, ohne dabei Spuren zu hinterlassen. Die revolutionäre Methode bietet großartige Chancen, aber auch immense Risiken. [mehr]


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